Добро пожаловать в Суни
Новости отрасли
ДИЗАЙН ДЛЯ ВАШИХ ЦИФРОВЫХ ПРОДУКТОВ ·

Промышленные чиллеры с воздушным охлаждением для производства: определение размеров, эффективность и выбор

Летним днем при температуре 36°C изменение температуры пресс-формы на 3°C может привести к тому, что линия литья под давлением превысит порог отклонения менее чем за час. Промышленные чиллеры с воздушным охлаждением существуют для предотвращения именно таких потерь: они извлекают тепло из форм, гидравлических контуров, лазерной оптики и реакционных сосудов, а затем отводят его в окружающий воздух без градирни, линии подпиточной воды или отдельного контура конденсатора.

Инженеры-технологи, ответственные за контроль температуры процесса, постоянно сталкиваются с проблемой: на одной и той же производственной линии часто обрабатывается разная продукция с разными тепловыми нагрузками, а температура наружного воздуха колеблется в течение дня. Промышленный чиллер с воздушным охлаждением выполняет эту переменную нагрузку в одном автономном холодильном агрегате, поэтому он остается доминирующей конфигурацией для технологического охлаждения в диапазоне от 5 до 500 кВт.

Промышленный чиллер с воздушным охлаждением — это парокомпрессионная холодильная система, которая охлаждает технологическую жидкость и отводит рекуперированное тепло непосредственно в окружающий воздух через оребренные змеевики конденсатора и осевые вентиляторы. Он обеспечивает непрерывную подачу охлажденной воды или гликоля с контролируемым заданным значением, оставаясь при этом независимым от специальной инфраструктуры охлаждающей воды.

Почему производственные предприятия выбирают чиллеры с воздушным охлаждением

Промышленные чиллеры с воздушным охлаждением являются выбором по умолчанию для производственных предприятий, поскольку они обеспечивают надежное технологическое охлаждение в автономном корпусе, одновременно устраняя капитальные затраты и нагрузку на управление водными ресурсами систем градирен.

Установки с воздушным охлаждением конденсируются в окружающем воздухе, поэтому им не нужны градирни, химикаты для очистки воды и водяной насос конденсатора. Чиллер устанавливается непосредственно на полу завода, на стальной раме снаружи или на крыше и подключается к технологическому контуру с помощью двух шланговых соединений. Эта простота объясняет их популярность в производстве пластмасс, продуктов питания и напитков, лазерной сварке и механической обработке.

  • Без градирни, без потерь на испарение, без продувки или сноса.
  • Снижение стоимости установки, поскольку трубопроводы ограничены технологическим контуром.
  • Многоступенчатые вентиляторы и несколько компрессоров обеспечивают работу при частичной нагрузке.
  • Производительность снижается по мере повышения температуры окружающей среды, поэтому на объектах с жарким климатом требуется увеличение мощности.
Система воздушного охлаждения
  • КПД при полной нагрузке обычно от 2,8 до 4,2 в зависимости от типа компрессора.
  • Более высокое давление конденсации в жаркие дни
  • Техническое обслуживание ограничивается очисткой змеевика и проверкой вентилятора.
  • Лучше всего подходит для небольших и средних растений без центральной системы водоснабжения.
Система с водяным охлаждением
  • COP часто на 0,8–1,5 пункта выше за счет более холодной воды в конденсаторе.
  • Требуется градирня, насосы, водоподготовка и дозирование химикатов.
  • Лучшая экономика при мощности выше примерно 300 кВт с существующей башней
  • Больше компонентов для обслуживания, а также обязанности по борьбе с легионеллой
Переключение контура охлаждения среднего размера с открытой градирни на чиллер с воздушным охлаждением устраняет испарение, дрейф и продувку градирни, сокращая потребность станции в технологической охлаждающей воде почти на 90 процентов.

Критерии определения размера активной зоны для технологического охлаждения

Выбор промышленного чиллера с воздушным охлаждением начинается с измерения тепловой нагрузки процесса и требуемой температуры жидкости на выходе; расход насоса, размер конденсатора и заправка хладагента — все это следует из этих двух цифр.

Большинство предприятий получают нагрузку из одного из трех источников: существующего расходомера и датчиков температуры, данных о тепловой нагрузке от производителя оборудования или прямого испытания технологической жидкости. Основное уравнение: Q(кВт) = расход (л/мин) x разница T (°C) x 4,18/60.

Этапы расчета тепловой нагрузки

  1. Запишите температуру возвращающейся и выходящей жидкости при полной производственной нагрузке.
  2. Измерьте расход в той же рабочей точке, что и насос при нормальной эксплуатации.
  3. Рассчитайте тепловую нагрузку, используя приведенное выше уравнение смешивания.
  4. Добавьте коэффициент запаса прочности от 10 до 25 процентов для будущих расширений линии.
  5. Исправьте номинальный выбор в соответствии с местной расчетной температурой окружающей среды.

Выбор окружающей среды и жидкости при проектировании

Номинальная мощность чиллера с воздушным охлаждением рассчитана при фиксированной температуре окружающей среды, обычно 35°С. Установка в регионе с температурой 40°C должна снизить мощность отбора примерно на 8–12 процентов, иначе в худшую часть лета установка будет работать на защите от высокого давления. Выбор жидкости не менее важен: обычная вода работает при температуре выше 5°С, а водно-гликолевые смеси обязательны, когда температура на выходе падает ниже 5°C.

3,517 кВт на тонну охлаждения при пересчете единиц измерения
1,1–1,25 стандартный коэффициент запаса прочности при расчетной нагрузке
35°C стандартная температура окружающей среды для чиллеров с воздушным охлаждением
5°C нижний предел температуры на выходе с гликолем
Типичные входные данные для расчета промышленного чиллера с воздушным охлаждением в производственной среде.
Параметр Типичный диапазон Почему это важно
Температура жидкости на выходе процесс 7–15°С; 20–25°C гидравлика Устанавливает выбор компрессора, размер испарителя и выбор жидкости.
Расчетная температура окружающей среды номинальная температура 35°C; использовать местный летний пик Определяет размер конденсатора и снижение мощности
Расход в контуре и дельта T 80–200 л/мин при разнице температур 5°C Определяет режим работы насоса и теплообмен испарителя.
Технологическая тепловая нагрузка 10–200 кВт типично для коробчатых и винтовых агрегатов. Отправная точка для выбора модели и коэффициента безопасности
Состав жидкости Вода или водно-гликоль Требуется гликоль при температуре ниже 5°C на выходе из заданного значения.
Контур производительностью 400 л/мин при перепаде температуры на 5°C несет тепловую нагрузку 139 кВт. Именно это измеренное число, а не тоннаж машины или мощность насоса, определяет модель чиллера.

Эффективность, поведение при частичной нагрузке и эксплуатационные расходы

Эксплуатационные расходы определяются до установки чиллера: тип компрессора, конструкция конденсатора и стратегия управления частичной нагрузкой определяют диапазон эффективности на следующие десять-пятнадцать лет.

Полная нагрузка COP – это только начало. Производственные нагрузки редко работают непрерывно на 100 процентов, поэтому качество организации и управления часто имеет большее значение, чем паспортные данные. В приведенной ниже таблице показаны репрезентативные значения COP при полной нагрузке при температуре окружающей среды 35°C для распространенных конфигураций с воздушным охлаждением.

Типичный КПД при полной нагрузке для конфигураций с воздушным охлаждением
Возвратно-поступательное движение с фиксированной скоростью
2.8
Тандемная прокрутка
3.1
Прокрутка с переменной скоростью
3.4
Винт, постановочный
4.0
Репрезентативные данные производителя в соответствии с рейтинговыми условиями AHRI; фактические значения зависят от температуры на выходе, управления вентилятором и состояния теплообменника.

Четыре варианта конструкции обеспечивают реальную эффективность производственной линии:

  • Многоступенчатые вентиляторы снижают мощность конденсатора при понижении температуры окружающей среды.
  • Несколько компрессоров улучшают согласованность при частичных нагрузках.
  • Увеличенная поверхность конденсатора снижает давление напора и подъемную силу компрессора.
  • Электронные расширительные клапаны поддерживают стабильный перегрев при изменениях расхода.
Технологическая тепловая нагрузка мощностью 200 кВт при среднем сезонном COP 3,2 потребляет примерно 500 000 кВтч в год за 8 000 часов работы. Повышение сезонного COP до 3,6 экономит около 55 000 кВтч, или 5500 долларов США в год при промышленном тарифе 0,10 доллара США/кВтч.

Структурированное сравнение машин с воздушным и водяным охлаждением, а также специализированных типов машин см. руководство по выбору промышленных холодильных агрегатов для различных задач промышленного охлаждения .

Выбор правильной конфигурации с воздушным охлаждением

Правильная конфигурация соответствует компоновке компрессора, его упаковке и интеграции насоса с диапазоном нагрузок, доступной площадью помещения и требованиями к температуре технологического процесса.

Холодильные машины для малых и средних нагрузок

Боксовые чиллеры охватывают мощность примерно от 5 до 80 кВт и объединяют бак, насос и контроллер в одном шкафу. Они подходят для машин по обработке пластмасс, лазерных источников и испытательных стендов с ограниченным пространством. Компания Shanghai Soouney Hydraulic Equipment Co., Ltd. строит криогенный чиллер с воздушным охлаждением, работающий при температуре окружающей среды для технологических уставок, которые должны опускаться ниже стандартных температур воды.

Wholesale Ambient Temperature Cryogenic Air Cooled Box Chiller Suppliers, Compan Оптовые поставщики криогенных чиллеров с воздушным охлаждением при температуре окружающей среды, Compan Шанхайская компания по производству холодильного оборудования Soouney Co., Ltd. - это китайские оптовые поставщики криогенных холодильных машин с воздушным охлаждением при температуре окружающей среды, ком... Посмотреть продукт →

Винтовые чиллеры для высоких и переменных нагрузок

Винтовые компрессоры мощностью от 80 до 100 кВт обеспечивают лучшую эффективность при частичной нагрузке и более длительный срок службы при непрерывной работе. Они являются стандартным выбором для экструзии кормов для домашних животных, крупных инъекционных установок и центральных контуров охлаждения. винтовой чиллер с воздушным охлаждением и конфигурацией с одним или двумя компрессорами дает предприятиям надежный путь, когда профиль нагрузки меняется в зависимости от смены.

Wholesale Heat Cryogenic Single Compressor Double Compressors Air Cooled Screw C Оптовая продажа тепловых криогенных одиночных компрессоров с двойным компрессором с винтовым охлаждением воздуха C Shanghai Soouney Hydraulic Equipment Co., Ltd. - это оптовая продажа в Китае тепловых криогенных одиночных компрессоров с двойным компрессором с воздушным охлаждением ... Посмотреть продукт →

Интегрированные чиллеры для линий с ограниченным пространством

Когда линия уже переполнена, интегрированная конструкция объединяет охладитель, циркуляционный насос, расширительный бак и элементы управления в компактный корпус. Интегрированный пакет Суни определяется как малогабаритный, малошумный, долговечный встроенный охладитель , который помещается рядом со станком, а не в отдельном производственном помещении.

Wholesale Small Size Low Noise Long Service Time Easy Operation Integrated Chill Оптовый малый размер, низкий уровень шума, длительный срок службы, простота в эксплуатации, встроенный охладитель Компания Shanghai Soouney Hydraulic Equipment Co., Ltd. - это оптовая продажа в Китае небольшого размера с низким уровнем шума и длительным сроком службы. Простота эксплуатации. Встроенн... Посмотреть продукт →

Команда инженеров компании рассчитывает объем резервуара, напор насоса и логику управления исходя из технологического режима, а не общих номинальных значений по каталогу. Ассортимент чиллеров с воздушным охлаждением охватывает каждую из описанных выше конфигураций.

  • Диапазон нагрузки и будущий запас расширения выше текущей нагрузки
  • Доступная площадь и пространство для обслуживания со всех четырех сторон
  • Требуемая температура на выходе и выбранная для нее жидкость
  • Предельные уровни шума вблизи рабочих мест операторов
  • Экстремальные температуры окружающей среды на месте установки
Линия мощностью 120 кВт, работающая с 30-процентной нагрузкой в течение полугода, экономит от 15 до 20 процентов годовой энергии при использовании двухкомпрессорного чиллера и ступенчатых вентиляторов по сравнению с циклическим включением и выключением одного большого компрессора.

Установка, ограничения по окружающей среде и обслуживание

Решения по установке, включая поток воздуха в конденсаторе, размещение насоса и изоляцию агрегата, определяют, будет ли чиллер удерживать заданное значение в пределах допуска в течение производственного лета.

Конденсаторы с воздушным охлаждением обмениваются теплом с доступным воздухом. Рециркуляция горячего нагнетаемого воздуха является наиболее распространенной ошибкой на местах и ​​незаметно снижает производительность в теплые дни. Соблюдайте зазор, защищайте входное отверстие от преобладающей пыли и проверяйте направление воздушного потока перед окончательным размещением.

  • Обеспечьте свободное пространство не менее 1,5 м перед входом воздуха в конденсатор.
  • Не допускайте попадания горячего отработанного воздуха обратно в агрегат.
  • Установите контроль низкой температуры окружающей среды, когда зимние часы опускаются ниже 10°C.
  • Устанавливайте на антивибрационные подставки, когда охладитель расположен рядом с технологическими зонами.
  • Запланируйте доступ для очистки змеевика для установок с пылью или нагрузкой на оптоволокно.

Для крупных предприятий, сравнивающих шнековые машины с альтернативными центробежными машинами, винтовой чиллер с воздушным охлаждением по сравнению с центробежным направляющим чиллера охватывает границы нагрузки и компромиссы с эффективностью в масштабе.

Змеевик конденсатора, загрязненный пылью толщиной 0,5 мм, может повысить температуру конденсации на 4–6°C и снизить подаваемую мощность на 5–8 процентов. Ежемесячная проверка теплообменника является самой прибыльной задачей по техническому обслуживанию машины с воздушным охлаждением.

Часто задаваемые вопросы

Как подобрать промышленный охладитель с воздушным охлаждением для моего процесса?

Измерьте температуру возвращающейся и выходящей воды плюс расход при полной производственной нагрузке, примените Q(кВт) = расход x дельта T x 4,18/60, добавьте коэффициент безопасности от 10 до 25 процентов, затем скорректируйте его с учетом местной расчетной температуры окружающей среды. Для контура производительностью 400 л/мин при разнице температур 5°C мощность составляет около 139 кВт.

Может ли промышленный чиллер с воздушным охлаждением работать при высоких температурах окружающей среды?

Да, если выбрано в зависимости от условий площадки. Стандартные характеристики предполагают температуру окружающей среды 35°C; для регионов с температурой от 40 до 45°C размер устройства должен быть на 8–15 процентов больше или закажите версию для высоких температур с дополнительной поверхностью конденсатора.

Какую температуру процесса может обеспечить промышленный охладитель с воздушным охлаждением?

Стандартные комплекты обеспечивают температуру жидкости на выходе от 5°C до 30°C при использовании воды или водно-гликолевых смесей. Варианты с криогенным воздушным охлаждением и винтовым блоком расширяют диапазон до более низких уставок для требовательных технологических процессов и работы станков.

Сколько воды потребляет промышленный чиллер с воздушным охлаждением?

В холодильном контуре практически не используется вода. Замкнутый технологический цикл требует лишь периодической подпитки для отбора проб и небольших утечек, поэтому устранение градирни устраняет потери на испарение, дрейф и продувку из водного баланса станции.